(57)【要約】【課題】  凸型文字を形成する硬化剤を吐出するための装置を、より小型化すること。【解決手段】  記録媒体上に凸型文字を形成するための硬化剤を吐出する硬化剤吐出装置１であって、硬化剤を吐出する吐出口２１と、硬化剤が充填され、吐出口２１と連通した充填室２２ａを形成するシリンダ２２と、シリンダ２２内で往復移動可能に設けられ、充填室２２ａの容積を変化させるためのピストン２３と、ピストン２３に移動力を付勢する圧電素子２５と、を備え、ピストン２３を圧電素子２５で移動させることにより、ポンプユニット等を必要とせず、装置を小型化することができる。【選択図】  図２
2005088294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に凸型文字を形成するための硬化剤を吐出する硬化剤吐出装置であって、
前記硬化剤を吐出する吐出口と、
前記硬化剤が充填され、前記吐出口と連通した充填室を形成するシリンダと、
前記シリンダ内で往復移動可能に設けられ、前記充填室の容積を変化させるためのピストンと、
前記ピストンに移動力を付勢する圧電素子と、
を備えたことを特徴とする硬化剤吐出装置。
【請求項２】
前記充填室の容積が拡大する方向に前記ピストンを常時付勢する弾性部材を更に備え、
前記圧電素子は、前記弾性部材の弾性力に抗して、前記充填室の容積が縮小する方向に前記ピストンに対して移動力を付勢することを特徴とする請求項１に記載の硬化剤吐出装置。
【請求項３】
記録媒体上に硬化剤を吐出し、当該硬化剤の硬化により前記記録媒体上に凸型文字を形成する硬化剤吐出装置を備えた印刷システムであって、
前記硬化剤吐出装置が、
前記硬化剤を吐出する吐出口と、
前記硬化剤が充填され、前記吐出口と連通した充填室を形成するシリンダと、
前記シリンダ内で往復移動可能に設けられ、前記充填室の容積を変化させるためのピストンと、
前記ピストンに移動力を付勢する圧電素子と、
を備えたことを特徴とする印刷システム。
【請求項４】
前記硬化剤吐出装置と前記記録媒体とを、相対的に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の印刷システム。
【請求項５】
前記硬化剤が、光硬化型の樹脂であり、
前記印刷システムが、前記硬化剤に光を照射する照射装置を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の印刷システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カード等の記録媒体上に凸型文字を形成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
視聴覚障害者用の点字や、カード等の表面から浮き上った文字等に代表される凸型文字を形成する方法としては、例えば、エンボス加工が知られている。このエンボス加工は、カードや紙等の記録媒体の裏面からピンを突き上げて凸型文字を形成するものであるため、記録媒体の表面に印刷された文字が判読しにくくなったり、或いは、ＩＣカードのようなものではＩＣやアンテナ等を破損するおそれがあるという問題がある。そこで、紫外線硬化型の透明樹脂等の硬化剤を記録媒体上に吐出し、凸型文字を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１及び２）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３７９４３号公報
【特許文献２】特開２００２−１６７５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、硬化剤の吐出により凸型文字を形成する従来の装置では、空気圧を利用して硬化剤を吐出させるため、その空気圧を生じさせるポンプユニットが必要となる。このようなポンプユニットは一般に比較的大きな設置空間を必要とするため、装置全体が大型化する傾向にある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、凸型文字を形成する硬化剤を吐出するための装置を、より小型化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、記録媒体上に凸型文字を形成するための硬化剤を吐出する硬化剤吐出装置であって、前記硬化剤を吐出する吐出口と、前記硬化剤が充填され、前記吐出口と連通した充填室を形成するシリンダと、前記シリンダ内で往復移動可能に設けられ、前記充填室の容積を変化させるためのピストンと、前記ピストンに移動力を付勢する圧電素子と、を備えたことを特徴とする硬化剤吐出装置が提供される。
【０００７】
本発明においては、前記ピストンの移動により前記充填室の容積が変化し、これにより前記充填室内の硬化剤が前記吐出口から吐出される。そして、前記ピストンを前記圧電素子の駆動により移動させるので、従来の空気圧を利用する装置のようにポンプユニット等の大型の装置を要せず、より小型化が可能な、前記圧電素子に駆動電力を供給する装置があれば足りる。従って、本発明は、凸型文字を形成する硬化剤を吐出するための装置を、より小型化することができる。なお、ここでいう凸型文字の文字とは広義の文字を意味し、狭義の文字の他、点字、数字、記号等も含まれる。また、凸型文字とはある程度厚みを有する文字のことを意味する。また、硬化剤としては、液体の状態から一定の条件により硬化する、いわゆる硬化性のあるものを意味し、例えば、硬化性のある樹脂、特に、透明樹脂又は光硬化性のある樹脂が望ましく、紫外線の照射により硬化する透明樹脂が挙げられる。
【０００８】
本発明においては、前記充填室の容積が拡大する方向に前記ピストンを常時付勢する弾性部材を更に備え、前記圧電素子は、前記弾性部材の弾性力に抗して、前記充填室の容積が縮小する方向に前記ピストンに対して移動力を付勢することができる。この構成により、前記ピストンの往復移動を簡易に実現できる。
【０００９】
また、本発明によれば、記録媒体上に硬化剤を吐出し、当該硬化剤の硬化により前記記録媒体上に凸型文字を形成する硬化剤吐出装置を備えた印刷システムであって、前記硬化剤吐出装置が、前記硬化剤を吐出する吐出口と、前記硬化剤が充填され、前記吐出口と連通した充填室を形成するシリンダと、前記シリンダ内で往復移動可能に設けられ、前記充填室の容積を変化させるためのピストンと、前記ピストンに移動力を付勢する圧電素子と、を備えたことを特徴とする印刷システムが提供される。
【００１０】
本発明においては、前記ピストンの移動により前記充填室の容積が変化し、これにより前記充填室内の硬化剤が前記吐出口から吐出される。そして、前記ピストンを前記圧電素子の駆動により移動させるので、従来の空気圧を利用する装置のようにポンプユニット等の大型の装置を要せず、より小型化が可能な、前記圧電素子に駆動電力を供給する装置があれば足りる。従って、本発明は、凸型文字を形成する硬化剤を吐出するための装置を、より小型化することができる。
【００１１】
本発明においては、前記硬化剤吐出装置と前記記録媒体とを、相対的に移動させる移動手段を備えることもできる。この構成により様々な位置に様々な凸型文字を形成することができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記硬化剤が、光硬化型の樹脂であり、前記印刷システムが、前記硬化剤に光を照射する照射装置を更に備えることもできる。この構成により、硬化剤の吐出から硬化までの一連の作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べた通り、本発明によれば、凸型文字を形成する硬化剤を吐出するための装置を、より小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る印刷システムＡの概略図である。コンピュータ１はシステム全体を制御する装置であり、例えば、汎用的なパソコンを利用できる。吐出装置２は記録媒体上に凸型文字を形成するための硬化剤を吐出するための装置である。本実施形態では記録媒体としてクレジットカード等に用いられるプラスチックのカードを想定するが、これに限られず、紙等に凸型文字を形成することができることはいうまでもない。また、硬化剤としては紫外線の照射により硬化する樹脂等の硬化剤を想定するがこれに限られず種々の硬化剤を適用可能であることはいうまでもない。吐出装置２の詳細については後述する。
【００１５】
ランプ３は紫外線を照射するためのＵＶランプであって、カード上に吐出された硬化剤に紫外線を照射することで液状の硬化剤を硬化させるものであり、カード表面から一定の距離を置いて配設される。搬送装置４は凸型文字を形成するカードを搬送するための装置であり、吐出装置２側からランプ３側へ向けてカードを搬送する。搬送装置４は一対のローラ４ａ間に無端のベルト４ｂを張設して構成されるベルト搬送機構を構成しており、図示しない動力伝達機構を介してモータ４ｃにより一方のローラ４ａに回転力を付勢することにより、ベルト４ｂを循環的に走行させ、ベルト４ｂ上に載置されたカードを図のＸ方向に搬送する。なお、本実施形態の場合、ベルト４ｂを一方の方向にのみ走行させることを想定しているが、ローラ４ａの逆転により双方向に走行させるようにしてもよい。また、本実施形態では搬送装置４としてベルト搬送機構を採用しているが他の搬送機構を採用してもよいことはいうまでもない。
【００１６】
移動装置５は吐出装置２を図のＸ方向に直交するＹ方向に双方向に移動させる装置であり、吐出装置２のＹ方向への移動を支持する案内部材（図示せず）と、吐出装置２に移動力を付勢するためのベルト搬送機構とを備える。ベルト搬送機構は、一対のローラ５ａ間に無端のベルト５ｂを張設して構成され、図示しない動力伝達機構を介してモータ５ｃにより一方のローラ５ａに回転力を付勢することによりベルト５ｂを走行させ、ベルト５ｂに取り付けられた吐出装置２をＹ方向に移動させる。この移動装置５と上述した搬送装置４とにより、吐出装置２をＸ方向及びＹ方向からなる平面上（カードの表面に沿う平面上）を、カードに対して相対的に２次元的に移動させることが可能となり、カード上の任意の位置に吐出装置２を移動させることができる。また、移動装置５による吐出装置２の移動量及び搬送装置４によるカードの搬送量とを制御することで、カード上に任意の凸型文字が形成されるように硬化剤を吐出することが可能となる。なお、本実施形態では吐出装置２をカードに対して相対的に移動させるために上記構成を採用しているが、例えば、吐出装置２をＸ方向、Ｙ方向に移動させたり、或いは、カードをＸ方向、Ｙ方向に移動させるようにしてもよい。更に、カードに対して吐出装置２をＺ方向（カードの法線方向）に相対的に移動させるようにしてもよい。
【００１７】
圧電素子駆動回路６は吐出装置２を構成する積層圧電素子に電力を供給する回路であり、例えば、積層圧電素子の伸縮を生じさせるパルス信号を供給する。ランプ駆動回路７はランプ３を点灯するのに必要な電力を供給する回路である。モータ制御回路８はモータ４ｃ及び５ｃに駆動電力を供給する回路である。これらの圧電素子駆動回路６、ランプ駆動回路７及びモータ制御回路８はコンピュータ１により制御される。コンピュータ１はこれらを制御することで、カード上に形成する凸型文字に応じて、搬送装置４及び移動装置５を制御して吐出装置２による硬化剤の吐出位置を制御し、圧電素子駆動回路６を介して吐出装置２から硬化剤を吐出させる。そして、搬送装置４により順次カードを搬送して硬化剤が付着したカードをランプ３下に通過させ、硬化剤を硬化させることでカードに対する凸型文字の印刷を行うことになる。
【００１８】
次に、図２を参照して吐出装置２の構成について説明する。吐出装置２は硬化剤の吐出口２１と、円筒状のシリンダ２２と、シリンダ２２内で往復移動可能に設けられたピストン２３と、シリンダ２２の上端に設けられ、シリンダ２２の上端開口部を閉鎖する有底中空のキャップ２９と、キャップ２９内においてピストン２３の上端に配設された積層圧電素子２５と、を備える。シリンダ２２の下部には硬化剤が充填される充填室２２ａが形成されており、この充填室２２ａはシリンダ２２の下端の穴２２ｂを介して吐出口２１に連通している。穴２２ｂにはこれを一時的に閉鎖するボールと、該ボールが穴２２ｂを塞ぐように当該ボールを常時付勢するスプリングとからなる弁機構２７が設けられている。この弁機構２７により、穴２２ｂが閉鎖されることで、通常時には充填室２２ａ内の硬化剤が吐出口２１から吐出されないようにしている。
【００１９】
充填室２２ａの側部には、硬化剤を充填室２２ａ内に導入するための穴２２ｃが設けられている。この穴２２ｃの側方には、硬化剤のタンク（図示しない）とシリンダ２２とを接続する管３０が設けられており、タンクからの硬化剤が導入される穴３０ａには弁機構２８が設けられている。この弁機構２８も弁機構２７と同様の構成のものであり、穴３０ａを一時的に閉鎖するボールと、該ボールが穴３０ａを塞ぐように当該ボールを常時付勢するスプリングとからなる。ピストン２３はシリンダ２２の内壁に沿って略円柱形状をなしており、ピストン２３とシリンダ２２との間にシール材２６を設けることで充填室２２ａ内の硬化剤が吐出装置２の内部上方へ侵入することを防止すると共に充填室２２ａ内を気密に保つように構成されている。ピストン２３は、その上部の唾部２３ａとシリンダ２２の内壁の肩部との間に装填されたコイルスプリング２４により常時上方、すなわち、充填室２２ａの容積を拡大する方向へ付勢されている。このようにピストン２３を常時上方に付勢するために、コイルスプリング２４に代えて他の弾性部材を採用することも可能であることはいうまでもない。
【００２０】
キャップ２９は積層圧電素子２５を収容するとともに、その下端がピストン２３の唾部２３ａに当接することでピストン２３の最上位置を規制している。積層圧電素子２５はピストン２３の上端面とキャップ２９の天井部との間に配設されており、圧電素子駆動回路６からの電力の供給により伸長してピストン２３をコイルスプリング２４の付勢に抗して下方へ、すなわち、充填室２２ａの容積が縮小する方向に移動させる移動力を付勢する。
【００２１】
次に、係る構成からなる吐出装置２の動作について図３を参照して説明する。まず、図３（ａ）に示すように充填室２２ａ内に硬化剤が充填された状態で、積層圧電素子２５に電力を供給して伸長させると、これに付勢されてコイルスプリング２４の付勢力に抗してピストン２３が下方へ移動する。ピストン２３が下方へ移動すると充填室２２ａの容積が縮小し、充填室２２ａ内の圧力が高まるので弁機構２７のボールがそのスプリングの付勢に抗して下方へ押圧されて穴２２ｂが開放される（図３（ｂ））。この結果、充填室２２ａ内の硬化剤が吐出口２１から吐出され、カード上に硬化剤が滴下することになる。この時、弁機構２８は穴３０ａを閉鎖しており、硬化剤がタンクへ逆流することを防止し、また、コイルスプリング２４は圧縮されている。一方、図３（ｂ）の状態から積層圧電素子２５に対する電力の供給を停止すると、積層圧電素子２５が縮小し、圧縮されたコイルスプリング２４の復元力によりピストン２３が上昇する。これに伴って、充填室２２ａの容積が拡大し、充填室２２ａ内の圧力が下がるので弁機構２７のボールがそのスプリングに付勢されて再び穴２２ｂを閉鎖し、硬化剤が吐出口２１から吐出されることを防止する。同時に、充填室２２ａ内に硬化剤を吸引する力が作用して弁機構２８のボールがそのスプリングの付勢に抗して図の左方向へ引き寄せられ穴３０ａが開放される（図３（ｃ））。この結果、穴３０ａ及び穴２２ｃを介してタンクから硬化剤が充填室２２ａ内に吸引されるようにして導入され、再び充填室２２ａ内が硬化剤で充填されることになり、図３（ａ）の態様に戻る。
【００２２】
このように本実施形態の吐出装置２では積層圧電素子２５に対する電力の供給、遮断により硬化剤の吐出が可能となる。また、積層圧電素子２５を駆動するための圧電素子駆動回路６は小型の電子部品から構成でき、空気圧を利用してピストンを移動させる場合のように大掛かりなポンプユニットを必要とせず、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る印刷システムＡの概略図である。
【図２】吐出装置２の構成図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は吐出装置２の動作説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ  印刷システム
２  吐出装置
３  ランプ
４  カード搬送装置
５  吐出装置の移動装置
２１  吐出口
２２  シリンダ
２３  ピストン
２５  積層圧電素子
【図１】
2005088294.tif 000003
【図２】
2005088294.tif 000004
【図３】
2005088294.tif 000005